分析一下jdbc工作过程中涉及到的类加载流程,重点是想看看在双亲委派模型不适用的时候,如何解决。
第一步,加载数据库的驱动
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver")
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")
Class.forName 方法会根据类的全路径名称去加载对应的class文件,生成类型,并初始化类型。也就是说static语句块会执行。
下面来看看 com.mysql.jdbc.Driver 类
public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver { // // Register ourselves with the DriverManager // static { try { java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver()); } catch (SQLException E) { throw new RuntimeException("Can't register driver!"); } } /** * Construct a new driver and register it with DriverManager * * @throws SQLException * if a database error occurs. */ public Driver() throws SQLException { // Required for Class.forName().newInstance() } }
里面的主要逻辑都在父类 NonRegisteringDriver 里实现,而static语句块就做了一件事:生成驱动实例,并向DriverManager注册。
所谓注册,就是将driver的信息保存起来,以便后来取用。
第二步,取得数据库连接connection
Connection conn= DriverManager.getConnection(url, user, password);
这里为什么通过DriverManager来取,而不是直接通过生成driver来取???后面马上揭晓!!!
public static Connection getConnection(String url, String user, String password) throws SQLException { java.util.Properties info = new java.util.Properties(); if (user != null) { info.put("user", user); } if (password != null) { info.put("password", password); } return (getConnection(url, info, Reflection.getCallerClass())); }
Reflection.getCallerClass() 是取得调用类,这个方法是native的。
private static Connection getConnection( String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException { /* * When callerCl is null, we should check the application's * (which is invoking this class indirectly) * classloader, so that the JDBC driver class outside rt.jar * can be loaded from here. */ ClassLoader callerCL = caller != null ? caller.getClassLoader() : null; synchronized(DriverManager.class) { // synchronize loading of the correct classloader. if (callerCL == null) { callerCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); } } if(url == null) { throw new SQLException("The url cannot be null", "08001"); } println("DriverManager.getConnection("" + url + "")"); // Walk through the loaded registeredDrivers attempting to make a connection. // Remember the first exception that gets raised so we can reraise it. SQLException reason = null; for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) { // If the caller does not have permission to load the driver then // skip it. if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) { try { println(" trying " + aDriver.driver.getClass().getName()); Connection con = aDriver.driver.connect(url, info); if (con != null) { // Success! println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName()); return (con); } } catch (SQLException ex) { if (reason == null) { reason = ex; } } } else { println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName()); } } // if we got here nobody could connect. if (reason != null) { println("getConnection failed: " + reason); throw reason; } println("getConnection: no suitable driver found for "+ url); throw new SQLException("No suitable driver found for "+ url, "08001"); }
这个方法一开始就要得到调用类caller的类加载器callerCL,为的是后面再去加载数据库的driver,做一下验证,
具体在 isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL) 里面的代码里。
那问题来了,为什么就不能用加载DriverManager的类加载器呢???
因为DriverManager在rt.jar里面,它的类加载器上启动类加载器。而数据库的driver(com.mysql.jdbc.Driver)是放在classpath里面的,启动类加载器是不能加载的。
所以,如果严格按照双亲委派模型,是没办法解决的。而这里的解决办法是:通过调用类的类加载器去加载。而如果调用类的加载器是null,就设置为线程的上下文类加载器:
Thread.currentThread().getContextClassLoader()
好的,下面通过Thread类的源码,分析线程的上下文类加载器。
/* The context ClassLoader for this thread */ private ClassLoader contextClassLoader; // 这段if---else代码出自init方法 if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass())) this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader(); else this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader; public ClassLoader getContextClassLoader() { if (contextClassLoader == null) return null; SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); if (sm != null) { ClassLoader.checkClassLoaderPermission(contextClassLoader, Reflection.getCallerClass()); } return contextClassLoader; } public void setContextClassLoader(ClassLoader cl) { SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); if (sm != null) { sm.checkPermission(new RuntimePermission("setContextClassLoader")); } contextClassLoader = cl; }
init方法里面代码的逻辑是:把父线程的上下文类加载器给继承过来。这里的父子关系是指谁启动谁的关系,比如在线程A里面启动了线程B,那B线程的父线程就是A。
既然都是一路继承,那第一个启动的线程(包含main方法的那个线程)里面的contextClassLoader是谁设置的呢???
这就要看 sun.misc.Launcher 这个类的源码。Launcher是JRE中用于启动程序入口main()的类。
loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extcl);
Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader);
这里截取的两行代码出自 Launcher 的构造方法。第一行用一个扩展类加载器extcl构造了一个系统类加载器loader,第二行把loader设置为当前线程(包含main方法)的类加载器。所以,我们启动一个线程的时候,如果之前都没有调用 setContextClassLoader 方法明确指定的话,默认的就是系统类加载器。
到这里,整个加载流程基本上一目了然了。
现在,再回到之前 DriverManager的getConnection 方法,好像还有一个疑问没有解决。
for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) { // If the caller does not have permission to load the driver then // skip it. if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) { try { println(" trying " + aDriver.driver.getClass().getName()); Connection con = aDriver.driver.connect(url, info); if (con != null) { // Success! println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName()); return (con); } } catch (SQLException ex) { if (reason == null) { reason = ex; } } } else { println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName()); } }
最后返回一个connection,但是在一个循环里面。也就是说,当我们注册了多个数据库驱动,mysql,oracle等;DriverManager都帮我们管理了,它会取出一个符合条件的driver,就不用我们在程序里自己去控制了。